新疆地區(qū)能源與動力工程本科專業(yè)創(chuàng)新改革與實踐

摘要：在新疆特色資源的背景下，以服務于新疆現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展為己任的地方應用型本科院校，其開設的能源與動力工程專業(yè)必須明確突出地域特色、民族特色的人才培養(yǎng)模式，而其核心則是對學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)訓練，這一改革將集中地反映在專業(yè)培養(yǎng)方案中。介紹了新疆工程學院針對能源與動力工程專業(yè)培養(yǎng)方案進行創(chuàng)新改革的一些思考和實踐。

關(guān)鍵詞：教育改革；培養(yǎng)方案；創(chuàng)新；能源動力工程

作者簡介：代元軍（1978-），男，河南正陽人，新疆工程學院電力系，副教授；李保華（1979-），女，河南新安人，新疆工程學院化學與環(huán)境工程系，講師。（新疆 烏魯木齊 830091）

基金項目：本文系新疆工程學院重點教學改革研究課題（項目編號：2013-ZD11）研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）22-0075-02

能源，是世界發(fā)展的重要資源和動力，能源的科學開發(fā)和優(yōu)化配置，是當今各國現(xiàn)代工業(yè)以及國民經(jīng)濟和社會發(fā)展乃至富民強國的必由之路。新疆有著極為豐富的能源資源。據(jù)統(tǒng)計，新疆的石油、天然氣和煤炭預測資源量，分別占全國陸地預測資源量的30%、34%和40%，光、熱、風等資源也在全國占有較大份額，這為新疆建設國家能源戰(zhàn)略基地奠定了堅實的基礎。

在新疆如此豐富的特色資源下，新疆高校能源與動力本科專業(yè)如何設計地方特色的人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建課程體系，完成理論教學與實踐教學的創(chuàng)新和一體化，是擺在能源與動力工程教育者面前的難題。

一、新疆經(jīng)濟發(fā)展對能源與動力工程專業(yè)人才需求的預測

首先，一方面隨著煤炭的大量生產(chǎn)，通過建設大型電廠，把煤轉(zhuǎn)變成電，利用“西電東送”兩條750kV的高壓交流電網(wǎng)和一條800kV高壓直流電網(wǎng)把電輸送到疆外；另一方面新疆的新能源領(lǐng)域快速發(fā)展，鑄就太陽能、風能等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的輝煌業(yè)績和企業(yè)的規(guī)模擴張。目前新疆發(fā)電企業(yè)和新能源企業(yè)向大型化、自動化和智能化快速發(fā)展，必然會對技術(shù)人員提出新的更高的要求。因此培養(yǎng)能源與動力高層次工程技術(shù)人才，是建設現(xiàn)代化能源企業(yè)的當務之急。

其次，新疆現(xiàn)階段煤電產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)主要依靠內(nèi)地大企業(yè)引進現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備來實現(xiàn)，其設備技術(shù)和管理已接近中國先進水平。然而，新疆地處偏遠，引進高端人才困難，勞動力成本高，人員不穩(wěn)定。目前煤電行業(yè)和新能源行業(yè)面臨著這樣的問題：一方面是技術(shù)先進、設備先進、管理先進，另一方面是與之配套的運行、維護和管理的應用型高級工程技術(shù)人才卻嚴重不足，從而使先進的技術(shù)和設備無法發(fā)揮應有的水平，甚至不能正常運行，導致事故發(fā)生，人才本土化培養(yǎng)的問題日益突出。[1]

根據(jù)《2009-2015年煤炭煤電煤化工人才發(fā)展規(guī)劃》，到2015年，新疆煤電裝機3450萬千瓦，新增裝機約2630萬千瓦，可向我國東部送電1100萬千瓦，預計新增煤電行業(yè)從業(yè)人員2萬人，熱電行業(yè)存在大量的人才缺口。同時，在新疆地區(qū)，新能源產(chǎn)業(yè)人才也是非常缺乏，人才培養(yǎng)不能夠滿足新能源市場迅速發(fā)展的需求。

所以加快能源與動力工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)步伐，促進新疆煤電工業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展，有利于加快解決高層次人才培養(yǎng)本土化問題，實現(xiàn)當?shù)卣猩數(shù)嘏囵B(yǎng)，當?shù)鼐蜆I(yè)；有利于培養(yǎng)高層次新疆少數(shù)民族工科人才，促進少數(shù)民族整體素質(zhì)及文化水平的提高。這對新疆煤電行業(yè)的健康持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展有著重要作用，為新疆長治久安、社會穩(wěn)定、各民族不斷富裕發(fā)揮重要作用。

二、新建本科院校能源與動力工程本科專業(yè)培養(yǎng)目標和培養(yǎng)模式

據(jù)現(xiàn)行的教育部本科專業(yè)目錄，能源與動力工程專業(yè)由原熱力發(fā)動機、流體機械及流體程、熱能工程與動力機械、熱能工程、制冷與低溫技術(shù)、能源工程、工程熱物理、水利水動力工程和冷凍冷藏工程等9個專業(yè)組合而來。[2]目前能源與動力工程致力于傳統(tǒng)能源的利用及新能源的開發(fā)和如何更高效利用能源。能源既包括水、煤、石油等傳統(tǒng)能源，也包括核能、風能、生物能等新能源，以及未來將廣泛應用的氫能。動力方面則包括內(nèi)燃機、鍋爐、航空發(fā)動機、制冷及相關(guān)測試技術(shù)。這是符合我國市場經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀以及國際經(jīng)濟一體化趨勢的。

過去，新疆工程學院熱能動力設備及應用專業(yè)的培養(yǎng)目標是：“培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，能夠從事熱能動力及其控制設備安裝、調(diào)試、運行、檢修、管理及一般熱力與控制工程設計，具備基本的經(jīng)濟與管理、社會與人文、環(huán)境與保護等方面基本知識的第一線高等工程技術(shù)應用型、復合型人才。”[3]隨著新疆工程學院的升本，學校在2012年開始制定能源與動力工程的人才培養(yǎng)方案，為了順應國內(nèi)外尤其是新疆地方特色的能源動力科學技術(shù)的發(fā)展趨勢，對培養(yǎng)目標的提法進行了多次修改。在2013級專業(yè)培養(yǎng)方案中，專業(yè)培養(yǎng)目標已修改為：“培養(yǎng)適應新疆經(jīng)濟社會發(fā)展，特別是新型工業(yè)化建設需要的知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，具備寬厚的基礎知識、具有創(chuàng)新精神和實踐能力，專業(yè)應用能力突出，獲得工程師素質(zhì)基本訓練的德、智、體、美全面發(fā)展的應用型高級工程技術(shù)人才。畢業(yè)生應具備熱能工程、傳熱學、流體力學、動力機械、動力工程等方面基礎知識，能在國民經(jīng)濟各部門，從事動力機械（如熱力發(fā)動機、流體機械）的動力工程（如熱電廠工程、新能源工程、制冷及低溫工程、空調(diào)工程）的設計、制造、運行、管理、實驗研究和安裝、開發(fā)、營銷等方面的高級工程技術(shù)人才。”[4]

三、新建本科院校能源與動力工程本科專業(yè)課程體系的創(chuàng)新改革思路

國外高等工程教育中沒有專門設置能源與動力工程專業(yè)，但是在機械工程專業(yè)中，都開設了工程熱力學、傳熱學等課程，其中機械工程專業(yè)把傳熱學課程作為專業(yè)的必修課程。為適應現(xiàn)代工業(yè)的快速而巨大的發(fā)展，美國、日本和德國一些發(fā)達國家不斷地對高等工程教育進行著改革。[5-7]

目前，新疆工程學院能源與動力工程專業(yè)在課程體系方面的改革要體現(xiàn)出“常規(guī)能源、新能源、節(jié)能減排技術(shù)、信息技術(shù)、管理技術(shù)相結(jié)合，適應時代發(fā)展，滿足市場需求，同時充分考慮學生自我發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新人才”這一總體思路，通過課程設置和教學組織來體現(xiàn)和實施改革意圖。在課程體系的設計思想上，歸納起來可以說是“夯實基礎，拓寬口徑，手腦并用，鼓勵創(chuàng)新”。

四、新建本科院校能源與動力工程本科專業(yè)教材建設和課程設置

教材建設對于能源能與動力工程專業(yè)的教學改革與創(chuàng)新意義重大。通過編寫適合新疆特色和民族特色的新教材，對于內(nèi)容陳舊或重疊的課程和學時，進行合理精減和合并，拓展和新增反映社會人才需求趨勢和專業(yè)發(fā)展的課程，來體現(xiàn)課程體系的創(chuàng)新改革的設計思想。

在課程設置方面，將原“機械原理”和“機械設計”兩門課程（共計96學時）合并為“機械設計基礎”（72學時）；原“公差與互換性技術(shù)”和“機械工程材料”（共56學時）合并為“公差與金屬材料”（24學時）；原“熱工儀表”和“熱能與動力工程測試技術(shù)”（共80學時）合并為“熱工過程檢測技術(shù)”（48學時），原“制冷技術(shù)”和“熱泵技術(shù)”（共64學時）合并為“制冷原理及設備”（64學時）等。新增風能利用技術(shù)40學時、太陽能利用技術(shù)40學時、節(jié)能技術(shù)32學時，動力工程前沿12學時、新能源工程前沿10學時、制冷空調(diào)工程前沿10學時等合計學術(shù)前沿專題講座32學時，以講座的形式由相應領(lǐng)域的專家負責編寫大綱和主講。

五、新建本科院校能源與動力工程本科專業(yè)采用徹底的專業(yè)課程選修制

充分利用新疆工程學院的學分制和選修制，根據(jù)能源與動力工程專業(yè)的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)、市場需求及學生的志愿和興趣，實施更為徹底的專業(yè)課程選修制度。

在2013級培養(yǎng)方案中， 除必修的公共基礎課和專業(yè)基礎課外，其余專業(yè)課分為專業(yè)必修課和專業(yè)選修課，共91.5學分，供學生從中選修69.5學分。并且要求高年級學生在選擇專業(yè)方向課程時，用“交叉捆綁”方法必須選擇部分專業(yè)選修課（例如對“熱電工程”方向捆綁部分“新能源工程”，對“制冷空調(diào)工程”方向捆綁部分“新能源工程”），以拓寬學生的就業(yè)范圍。

六、新建本科院校能源與動力工程本科專業(yè)實驗教學體系改革

一直以來，作為具有典型實驗研究特點的能源與動力工程專業(yè)，在實驗教學方面主要開展較多的演示型和驗證型實驗。該種做法使得學生實驗技能欠缺，尤其在解決工程實際問題中，其創(chuàng)新能力顯得不足，常常在畢業(yè)設計階段特別明顯。而目前國外大學的工科專業(yè)專門為高年級學生開設了能夠引導學生解決實際問題的高學分探索型實驗課程，目的是用以加強工科學生的動手能力。[8-10]

通過充分調(diào)查和研究，在新疆工程學院能源與動力工程專業(yè)培養(yǎng)方案中安排了36學時的“自主創(chuàng)新專業(yè)實驗”教學環(huán)節(jié)，以擴展和補充專業(yè)實驗教學的內(nèi)涵，提高專業(yè)實驗教學水平和質(zhì)量，培養(yǎng)具有工程創(chuàng)新能力和動手能力的高素質(zhì)應用型人才。這一實驗教學環(huán)節(jié)主要面向三、四年級學生，以解決來自于工廠企業(yè)生產(chǎn)一線的簡單的實際問題，或者以參加相關(guān)專業(yè)的大賽為出發(fā)點，學生在指導教師的引導下，根據(jù)自身的實際情況和個人要求，設計或者完成實驗。這個教學環(huán)節(jié)的設計在于實現(xiàn)“既重視結(jié)果，又重視過程”的創(chuàng)新實驗教學理念，使每名高年級學生都能在一種開放的環(huán)境和氛圍中進行學習和創(chuàng)新訓練，得到不同程度工程師的訓練。

七、結(jié)束語

在新疆經(jīng)濟大發(fā)展的推動下，新疆工程學院熱能與動力工程教研室通過積極調(diào)研和深入思考，在發(fā)揮傳統(tǒng)專業(yè)優(yōu)勢的前提下，明確突出地域特色、民族特色的人才培養(yǎng)模式，加強培養(yǎng)和訓練學生的工程創(chuàng)新思維和工程創(chuàng)造能力，目的是提高學生的社會競爭力，才會選擇對能源與動力工程專業(yè)培養(yǎng)方案進行了不斷的改革，并在實施過程中加以修訂和調(diào)整，最終取得了較好的效果。

此外，如因大面積的專業(yè)選修課帶來的教學資源（如教師、教室、實驗室、圖書等）不足、教學組織和安排困難等問題也還有待繼續(xù)研究、實踐和總結(jié)。但無論如何，作為一個傳統(tǒng)專業(yè)，在專業(yè)人才培養(yǎng)方案的創(chuàng)新改革與實踐方面的努力應該不是多余的。

參考文獻：

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（責任編輯：劉輝）